12.3 : Principio de funcionamiento de BJT

Un transistor de unión bipolar (BJT), específicamente un transistor PNP en una configuración de base común, amplifica o conmuta eficazmente señales electrónicas controlando el flujo de portadores de carga. Esta discusión se centra en su funcionamiento en el modo activo.

En la configuración PNP, el emisor está fuertemente dopado con portadores de carga positivos (agujeros), mientras que la base está ligeramente dopada con portadores negativos (electrones). Esta configuración permite una polarización directa a través de la unión emisor-base, lo que disminuye la barrera potencial y permite que los agujeros se difundan desde el emisor hacia la base. Estos agujeros luego intentan atravesar hacia el colector. Durante este viaje, algunos huecos se recombinan con los electrones de la base, reduciendo el número de portadores que llegan al colector y contribuyendo a la corriente de la base. Al mismo tiempo, los electrones generados térmicamente por el colector se mueven hacia la base, aumentando la corriente del colector.

El componente principal de la corriente del emisor son estos orificios de difusión. La corriente de base surge de la diferencia entre la corriente del emisor y la corriente del colector, que es crucial para mantener la neutralidad de la carga en la base. La eficiencia del transistor se mide por su ganancia actual, que incluye dos factores críticos: la eficiencia del emisor y el factor de transporte de base. La eficiencia del emisor indica la fracción de portadores inyectados desde el emisor que contribuyen a la corriente de salida. En cambio, el factor de transporte base refleja la proporción de estos transportistas que llegan al colector. Idealmente, ambos valores deberían aproximarse a la unidad, lo que significa transporte de portador eficiente y recombinación mínima.

Además, cualquier corriente de fuga entre el colector y la base cuando la unión emisor-base está abierta se incluye en el cálculo de la corriente del colector en términos de ganancia de corriente. Esta fuga denota una ineficiencia operativa, influyendo en el desempeño del transistor en los circuitos electrónicos.